• 제목/요약/키워드: wireless networks

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멀티쓰레드 기반 센서네트워크 운영체제에서 동작하는 상태머신 프레임워크 (State Machine Frameworks Operating in Sensor Network Operation System based on Multi-Thread)

  • 이승근;김병곤;최병규;허신
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권3호
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    • pp.127-136
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    • 2010
  • 무선 센서네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 생활환경과 컴퓨터 사이의 중계자 역할을 하는 매우 중요한 연구 분야이다. 매우 제약적인 자원 환경에서 동작하여야 하는 센서 노드의 특성 때문에 제한된 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 센서네트워크 운영체제가 요구된다. 또한 센서네트워크는 외부 물리 환경의 변화에 반응하여 동작하는 시스템이기 때문에 여러 이벤트를 동시에 신속하게 처리 할 수 있어야 한다. 이러한 요구조건을 만족시킬 수 있도록 TinyOS나 MANTIS, NanoQplus 등 센서네트워크용 운영체제에서 다양한 기법들이 제시되고 있다. 하지만, 센서네트워크 응용 프로그램을 개발하는 프로그래머 입장에서는 제약이 심한 개발 환경과 개발을 용이하게 할 수 있도록 하는 프레임워크가 부족한 문제점도 매우 크다. 이를 위해 본 논문에서는 반응형 시스템에 적합한 상태머신 프레임워크를 멀티쓰레드 기반의 센서네트워크운영체제인 NanoQplus에 구현하였다. 또한 효과적인 이벤트 처리를 위한 이벤트 브로커 모듈 및 상태머신간 메시지 공유를 위한 메시지 자료구조와 메시지 및 메시지큐를 핸들링하고 상태머신의 전이를 수행하는 실행 모듈을 제안한다. 추가적으로 상태머신 프레임워크기반의 응용 프로그램을 좀 더 용이한 개발을 지원할 수 있는 CASE(Computer-aided software engineering)툴을 개발하였다.

IoT 환경에 적용 가능한 경량화 블록 암호알고리즘에 관한 연구 (A Study on Lightweight Block Cryptographic Algorithm Applicable to IoT Environment)

  • 이선근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • IoT 환경은 다양한 디바이스들과 네트워크를 이용하여 무한대의 서비스를 제공한다. 이러한 IoT 환경 발전은 비례적으로 보안의 중요성과 직결된다. 경량 암호는 보안, 높은 처리량, 낮은 전력 소비 및 소형을 제공하는 분야이기 때문에 IoT 환경에 적합하다. 그러나 경량 암호는 새로운 암호 체계를 형성해야 하고, 제한된 리소스 범위 내에서 활용되야 한다는 문제점을 가지고 있다. 그러므로 경량 암호는 다변화/다양화 등을 요구하는 IoT 환경에 최적의 솔루션이라고 단언할 수 없다. 그러므로 이러한 단점들을 없애기 위하여, 본 논문은 기존 블록 암호알고리즘을 경량화 암호알고리즘과 같이 사용할 수 있고, 기존 시스템(센싱부와 서버와 같은)을 거의 그대로 유지하면서 IoT 환경에 적합한 방법을 제안한다. 제안된 BCL 구조는 기존 유무선 센서 네트워크에서 다양한 센서 디바이스들에 대한 암호화를 경량 암호화 같이 수행할 수 있도록 한다. 제안된 BCL 구조는 기존 블록 암호알고리즘에 전/후처리부를 포함한다. BCL 전/후처리부는 흩어져 있는 각종 디바이스들을 데이지 체인 네트워크 환경에서 동작하도록 하였다. 이러한 특징은 분산된 센서시스템의 정보보호에 최적이며 해킹 및 크래킹이 발생하더라도 인접 네트워크 환경에 영향을 미치지 못한다. 그러므로 IoT 환경에서 제안된 BCL 구조는 기존 블록암호알고리즘을 경량화 암호알고리즘과 같이 사용할 수 있기 때문에 다변화되는 IoT 환경에 최적의 솔루션을 제공할 수 있다.

4S 다중매체 스위칭 서버와 육해상 정보교환 시스템 개발 (Development of a 4S Multiple Media Switching Server and an Information Exchange System)

  • 문성미;장원석;손주영;양규식
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.275-281
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    • 2013
  • 선박표준 네트워크는 2005년 IMO MSC 제 81차 회의에서 e-navigation을 공동 의제로 제출되었다. 2006년 MSC 81의 WG 프로그램으로 승인된 후 2008년까지 e-navigation 구현전략을 수립하기로 결정됨으로써 선박 네트워크의 표준화 작업은 본격화되었다. 이는 선박의 안전 항해 뿐 아니라 400여종의 이기종 항해통신장비 및 기관 장비를 탑재하는 선박에서의 효율적인 정보 교환을 지원하기 위한 것이기도 하다. 그 가운데 4S 네트워크는 육상과 선박, 선박과 선박사이의 무선통신을 말하며 선박과 육상 간 통신채널을 항상 연결하도록 해주는 기본이 된다. 4S 네트워크는 이를 기반으로 다양한 서비스를 제공할 수 있는 많은 활용 분야가 존재하기 때문에 향후 e-navigation이 적용되면 다양한 시장 창출이 가능할 것으로 보이나 현재 이에 대한 구체적인 기반 기술 연구나 시제품 개발은 전무한 상태이다. 본 논문에서는 육해상간 효율적이고 저렴한 통신환경을 제공하도록 하는 4S 다중매체 스위칭 서버와 육해상 정보교환 시스템을 개발하고, 구현한 시스템의 성능을 TTA(Telecommunications Technology Association) V&V(Verification and Validation) 인증을 통해 확인하였다.

듀얼 채널 구조를 이용한 Scalable 비디오(SVC)의 전송 성능 향상 (Efficient Transmission of Scalable Video Streams Using Dual-Channel Structure)

  • 유호민;이재면;박주영;한상화;강경태
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권9호
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    • pp.381-392
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    • 2013
  • 스마트폰과 같은 무선 기기의 보급률이 높아지면서 오디오 및 비디오 스트리밍 서비스를 이용하는 사용자가 급격히 증가하고 있다. 또한 고속 네트워크 환경이 갖추어 짐에 따라 보다 나은 서비스 품질(QoS)에 대한 요구가 증가하고 있다. 무선 환경에서는 불안정한 전송 채널로 인해 패킷의 손실이 빈번하게 발생하기 때문에, Scalable Video Coding (SVC) 영상 부호화 기법을 통하여 네트워크를 보다 더 효율적으로 사용할 수 있다. SVC 기법에서는 기본계층과 상위계층으로 부호화 정보를 구분하는데, 기본계층은 영상의 복원에 있어서 필수적인 저주파 성분을 형성하기 때문에 신뢰성 있는 전송이 필수적이다. 또한 상위계층은 고주파 성분을 형성하며 성공적인 수신 데이터의 양에 비례하여 비디오의 품질이 향상되기 때문에 채널 상황이 허용하는 한도 내에서 처리량(Throughput)을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 무조건적인 처리량의 향상보다는 SVC 비디오의 특징을 고려하여 평균 품질을 향상시킬 수 있는 듀얼-채널 활용 기법을 제안한다. 즉, 기본계층에 대해서는 중복 전송방식을 통해 전송의 신뢰성을 향상시키고, 상위계층에 대해서는 분배 전송 방식을 통해 전송 속도 및 처리량을 향상시켰다. 그 결과, 무선 이동환경에서 보다 고수준의 비디오 서비스 제공이 가능해짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

AFLRS: 애드 혹 네트워크에서 AODV에 기반한 빠른 경로 복구 기법 (AFLRS: An AODV-based Fast Local Repair Scheme in Ad Hoc Networks)

  • 서현곤;김기형;서재홍
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권1호
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    • pp.81-90
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    • 2004
  • 모바일 애드 혹 네트워크 (MANET)는 무선 모바일 노드들이 하부구조(infrastructure)없이 동적으로 네트워크 토폴로지를 구성하는 것을 의미한다. AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector) 프로토콜은 대표적인 요구기반 라우팅 프로토콜로서, 모바일 노드는 전송할 데이타가 있을 경우에만 라우팅 경로를 찾게 된다. 본 논문에서는 AODV의 지역 경로 복구 기법에 대해 다룬다 라우팅 링크가 단절되면 단절된 링크를 발견한 상위 노드는 목적지 노드까지의 라우팅 경로를 지역 경로 탐색과정을 통해 복구하게 된다. 이 과정에서 AODV 제어 메시지가 단절 경로의 상위노드로부터 목적지 노드까지를 반경으로 하는 지역에 퍼지게 된다. 본 논문에서는 AFLRS(AODV-based Fast Local Repair Scheme)이라고 하는 AODV를 위한 효율적인 지역 경로 복구 기법을 제안한다. AFLRS는 경로 단절이 일어나기 전에 라우팅 노드들이 유지하고 있던 라우팅 정보를 이용하므로 AODV 제어 메시지의 플러딩 범위를 줄이고 경로 복구 시간을 줄일 수 있다. 제안된 AFLRS의 성능평가를 위해 지역경로 기법들을 NS2와 AODV-UU 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이션 하였으며 실험결과에서 AFLRS가 AODV에서의 경로복구기법 보다 빠르게 경로 복구를 할 수 있음을 보인다.

Ad Hoc망에서 하이브리드 라우팅 프로토콜을 위한 경로 설정 최적화 (A Routing Optimization for Hybrid Routing Protocol in Wireless Ad Hoc Networks)

  • 추성은;김재남;강대욱
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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    • pp.274-276
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    • 2002
  • Ad Hoc망은 전형적인 무선 네트워킹과는 다른 새로운 무선 네트워킹 파라다임으로써 기존 유선 망의 하부 구조에 의존하지 않고 이동 호스트들로만 구성된 네트워크이다. Ad Hoc망에서 통신을 하기 위해서는 출발지 노드에서 목적지 노드까지 데이터 전송을 위한 라우팅에 관한 문제이다. Ad Hoc망에서는 모든 단말기의 위치변화가 가능하기 때문에 경로설정에 어려움이 따른다. 노드간에 정보를 보내고자 할 때 노드가 인접한 상태가 아니면 정보를 직접 보낼 수 없고 여러 중간 노드들을 거쳐서 정보를 보내는 다중-홉 라우팅 방식을 사용해야 한다. 따라서 중간 노드들은 패킷 라우터의 역할을 해야하는데 무선 통신자체가 좁은 대역폭과 한정된 채널을 가지고 전송 범위가 제한되는 문제가 있다. 또한 노드자체의 이동성과 전력 소모 등으로 인한 이탈은 망 위상을 수시로 변화시키므로 노드간에 정보를 전송하는데 가장 좋은 경로는 수시로 변경될 수 있으므로 많은 어려움이 따르게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제의 해결방안으로 경로유지 과정에서 Ad Hoc망 내의 노드들은 이동성의 특성으로 인해 현재 사용되는 경로 보다 더 짧고 효율적인 경로가 발생하고 중간 노드가 이동 될 때 새로운 경로로 갱신하여 솔기없는 최적의 경로를 유지할 수 있는 방법을 제안한다. 제안 방법은 ZRP의 IERP에서 감청모드를 통하여 사용중인 경로보다 최적의 경로를 감지하여 새로운 경로로 갱신하는 방법과 중간 노드가 이동하여 경로가 깨진 경우 부분적으로 경로를 복구하는 방법을 제시하여 항상 최적화된 경로를 유지함으로써 Ad Hoc망의 위상변화에 대한 적응성을 높일 수 있도록 한다.기반으로 하는 교육용 애플리케이션 개발의 용이성의 증대를 기대할 수 있으며, 모델의 재사용성을 보장할 수 있다. 제안한다.수행하였다. 분석에서는 제품의 효율성뿐만 아니라 보안성을 중요하게 생각하였으며, 앞으로 보안 관련 소프트웨어 개발에 사용될 수 있는 도구들이 가이드 라인에 대한 정보를 제공한다.용할 수 있는지 세부 설계를 제시한다.다.으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.리하였다. 얻어진 소견(所見)은 다음과 같았다. 1. 모년령(母年齡), 임신회수(姙娠回數), 임신기간(姙娠其間), 출산시체중등(出産時體重等)의 제요인(諸要因)은 주산기사망(周産基死亡)에 대(對)하여 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 영향을 미치고 있어 $25{\sim}29$세(歲)의 연령군에서, 2번째 임신과 2번째의 출산에서 그리고 만삭의 임신 기간에, 출산시체중(出産時體重

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이동 에이전트 미들웨어를 이용한 중복 센서 데이터 제거 (Elimination of the Redundant Sensor Data using the Mobile Agent Middleware)

  • 이정수;이연식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.27-36
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    • 2011
  • 센서 네트워크 시스템의 센서 노드들은 싱크 노드와 무선으로 송수신하며 사람이 일일이 접근하기 힘든 방대한 지역의 센서 데이터를 획득 및 전송한다. 하지만 센서 노드들의 중복 센서 데이터의 비효율적인 반복 전송은 전체 시스템의 수명을 짧게 하고, 이때 발생하는 많은 양의 데이터들은 사용할 때 다시 선별해야 하는 번거로움이 있다. 본 논문에서는 네이밍 에이전트의 네임 스페이스의 메타 테이블로부터 제공되는 이주 대상 노드들을 차례로 방문하여, 사용자 조건에 따라 중복 센서 데이터를 제거하고, 용도 및 필요에 따라 센서 데이터를 수집 및 전송함으로써 센서 데이터의 과잉 송수신을 막고 전체 시스템의 수명을 늘릴 수 있는 이동 에이전트 미들웨어를 설계 및 구현한다. 또한, 실제 환경에서 발생할 수 있는 상황을 고려한 조건 및 제한들을 적용한 이동 에이전트를 이용한 실험을 통하여 중복 센서 데이터의 제거 및 데이터 수집의 효율성을 보이고, 향후 제안된 이동 에이전트 미들웨어에 능동 규칙을 탑재하거나 능동 규칙 시스템과의 연계를 통하여 다양한 능동적 센서 네트워크 응용에의 적용 가능성을 보인다.

칼만필터를 적용한 UWB 센서기반 제조업 조립공정작업의 실시간 위치추적 시스템 개발 (Development of a Real-Time Position Tracking System for a Manufacturing Process Based on a UWB Sensor Using a Kalman Filter)

  • 정승현;최득성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.627-633
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    • 2020
  • 일반적인 기계나 자동차 등의 제조업 조립공정은 공정별 흐름에 근접센서, 바코더, RFID, ZigBee, Bluetooth, 무선 센서 네트워크 등의 유무선 정보 수집 장치를 활용하여 실시간으로 공정 진행 정보를 네트워크를 통하여 상위의 제조 실행 시스템 MES(Manufacturing Execution System) 서버로 수집하는 방식으로서 공정의 흐름을 파악하고 생산량을 점검하기에 적합하나 개별 작업자의 해당 작업장 내에서의 작업 누락이나 동선 파악을 위한 실시간 위치 추적은 어려운 실정이다. 이를 극복하기 위하여, 작업자 공구의 실시간 위치 추적시스템 도입을 통해 공구의 위치 및 궤적을 실시간으로 분석하여 작업자에게 일관된 작업 순서를 지시하고 작업의 누락 및 가감을 체크한다면, 비숙련공이나 실수에 의해서 조립공정에서 발생할 수 있는 조립불량을 작업자에게 실시간으로 알려주거나 사전에 차단하여 생산성 및 품질향상을 이룰 수 있다. 이를 위하여, 전동공구의 기계적인 진동 및 무선통신 노이즈를 제거하고 측정신호의 정밀도 향상을 위하여 칼만필터를 적용한 UWB(Ultra Wide Band) 삼변측량 기반의 실시간 공구 위치 추적 센서시스템을 개발하였고 이동평균필터에 비해 약 21%의 무선측정 성능개선을 통하여 그 효용성을 증명하였다.

센서 네트워크에서 연속 스카이라인 질의 처리를 위한 상향식 필터링 투플 선정 방법 (A Bottom up Filtering Tuple Selection Method for Continuous Skyline Query Processing in Sensor Networks)

  • 선진호;정진완
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제36권4호
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    • pp.280-291
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    • 2009
  • 스카이라인 질의 처리는 센서 네트워크 응용에서 다차원 데이터를 효과적으로 활용할 수 있어서 그 역할이 중요하다. 센서 네트워크는 배터리 제약 사항을 가지고 있기 때문에, 센서 네트워크에서의 스카이라인에 관한 연구는 에너지 소비를 최소화 하는데 그 목표를 두고 있다. 이를 위해 기존연구에서 필터링 기법이 제안되었다. 하지만 기존 필터링 기법은 일회성 질의에 초점을 맞추고 있고, 상위 노드의 정보만을 활용하기 때문에 그 성능의 한계가 있다. 본 논문에서는 연속스카이라인 질의 처리를 위한 상향식 필터링 투플 선정 방법을 제안한다. 하위노드에서 생성된 이전 스카이라인 정보를 각 센서노드에 저장하고, 필터링 투플 선정에 활용함으로써 불필요한 데이터 통신을 감소시킬 수 있다, 이와 더불어 추가 필터링 투플을 선택할 때 사용될 수 있는 SFT(Support Filtering Tuple)방법을 제안한다. 센서 데이터의 경우, 이전 센싱된 데이터와 현재 데이터 간의 시간 관계성(temporal correlation)의 특징을 갖고 있다. SFT 방법은 저장된 과거 데이터를 기반으로 현재데이터를 예측하여 추가 필터링 투플을 선정하여 필터링 성능을 향상시킨다. 실험 결과를 통해, 제안하는 방법들이 기존 방법에 비해 데이터 감소율과 총 통신량 측면에서 효율적임을 보여준다.

인지 라디오 시스템에서 주파수 상황인지 능력 향상을 위한 감지 채널 스케줄링 기법 (A Sensing Channel Scheduling Scheme for Improving the Cognition Ability in Cognitive Radio Systems)

  • 한정애;전화숙
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권2호
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    • pp.130-138
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    • 2008
  • 주파수 상황에 대해 정확히 인지하는 기법은 사용되고 있지 않은 주파수를 활용하는 인지 라디오 시스템에서 중요한 연구 과제 중 하나이다. 본 논문에서는 인지 라디오 ad hoc 네트워크에서 주파수 상황인지 능력을 향상시키기 위한 감지(sensing) 채널 선택 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 인지 라디오 사용자가 감지한 정보를 활용함으로써 협동 감지를 실현할 수 있도록, 마스터(master)를 가지는 일종의 클러스터(Cluster)를 이루어 채널 상황 정보를 수집/분석한다. 특히, 라이센스를 가진 사용자의 전송 반경이 한정되어 있다는 점을 활용하여 인지 라디오 사용자들이 각기 다른 주파수 대역을 감지하게 함으로써 좀 더 빠르고 정확하게 주파수 대역의 상황을 인지한다. 제안하는 기법의 성능을 시뮬레이션을 통해 평가하고 마스터 없이 개별적으로 주파수 상황을 인지하는 기법과 클러스터를 이루되 공간적으로 채널이 비어있을 수 있다는 점을 활용하지 않는 기법과 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안하는 기법이 많은 빈 채널을 확보하면서도 빠른 시간 내에 라이센스 사용자를 발견함으로써 라이센스 사용자와 인지 라디오 사용자의 요구를 동시에 만족시킬 수 있음을 보였다.